转炉氧枪喷头设计方案

xxx氧枪喷头设计方案

一、工况参数：

1、转炉公称容量：120吨

2、氧流量：24610m3/hr

3、供氧压力：0.8 MPa～0.85MPa

二、喷头参数设计

2.1马赫数的选择

过高的马赫数反应激烈，操作难度大；而马赫数过小，则输氧管线的氧压没有被充分利用，也是不经济的。

综合考虑：取M=2.0。

2.2计算工况氧压Po

查等熵流表，当M=2.0时，P出/Po=0.1278，由于炉膛压力近似于大气压力，所以P出=0.102MPa，则Po=0.8Mpa （8.14Kg/cm2）。

建议氧压在0.8Mp a～0.85 Mp a

2.3计算氧流量Q

根据实际情况，设定Q=25278m3/hr

2.4计算喉口直径D喉

由氧流量公式

Q=64.3236×Po×A喉

A喉——喉口截面积得出：D喉=39.3mm

2.5 计算出口直径D出

根据M=2.0，查等熵流表，得A出/A喉=1.688

A出——出口截面积得出：D出=51.1 mm

2.6 计算扩张段长度L

理论的气体膨胀角为4~8度，扩张段的张角理应也设计成4~8度。小扩张

角具有控制膨胀作用，因而出口流股会有轻微膨胀，氧流贴近孔壁流动会出现层流，从而加重射流表面与炉氧混合，有利于提高热效率。大扩张角控制膨胀作用小，扩张段短，受孔壁粗糙度影响小，有利于减小氧射流的能量损失，提高作用熔池贯穿力，考虑喷头的穿透能力，应取较大的张角，定为3.5度。

则L=（51.1-39.3）/2×tg3.5°=96mm 取L=100mm

2.7 确定孔倾角α

喷孔倾角应满足射流不交汇的要求，也要保证射流不能冲刷炉壁，根据全国其它钢厂的使用经验，对于Φ273四孔喷头，这里取孔倾角a=12º。

2.8四孔分布圆直径D孔

为减轻喷孔出口氧射流互相掺混，减小氧射流作用熔池叠加冲击，要求增大端底氧孔分布圆直径与出口直径之比，一般在2~4之间，所以D孔=150mm 2.9 操作枪位H（暂定）操作基本枪位：H=35×D出

基本枪位：1787mm

最高枪位：2042mm

最低枪位：1533mm 此枪位仅做参考，具体应以实践为准。

2.10设计枪位下冲击深度

由佛林公式h=3.4×P0×D喉/H0.5—0.0381

此公式对单孔喷头适用，对于四孔喷头取修正系数0.9

得冲击深度：h=685mm 注：冲击深度为熔池深度的40%～60%为正常。

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